外来入侵植物三裂叶豚草及其化感作用研究进展

本文对恶性杂草三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)的起源、生物学特征、分布、危害和化感作用进行了综述,旨在为综合防治三裂叶豚草提供理论依据。     

三裂叶豚草首次入侵阜新地区的发生情况及综合防治措施

三裂叶豚草是我国重大外来入侵物种,属于一种危害严重、破坏力极强的恶性杂草。本文介绍了三裂叶豚草的生物学特征、危害及在阜新市的入侵及分布情况,分析了其发生原因,并提出了加强实践调查、调查物理防治和化学防治、提高防范意识等综合防治措施,以期为阜新地区有效控制三裂叶豚草的发生与蔓延提供参考。     

豚草和三裂叶豚草拮抗植物的筛选

【目的】 研究豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)浸提液对常用替代牧草高羊茅、早熟禾、黑麦草、披碱草,以及对苜蓿、葵花、玉米、小麦、甜菜种子萌发的影响;筛选对豚草和三裂叶豚草具有防控效果的替代植物以及最佳混种方式。【方法】 采用培养皿滤纸法,研究豚草和三裂叶豚草浸提液对供试种子萌发的影响。采用盆栽竞争试验,运用DeWit取代试验研究法,设置牧草和入侵杂草5种混种方式,混种比例分别为1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1,研究黑麦草、披碱草和高羊茅与豚草和三裂叶豚草的竞争效应,分析3种牧草对豚草和三裂叶豚草的替代控制潜力。【结果】 随着豚草和三裂叶豚草的浸提液浓度的增加,4种常用替代牧草种子和新源县5种主要作物种子发芽率,发芽指数和化感效应指数均下降。5种混种密度下,黑麦草、高羊茅与三裂叶豚草混种比例为3∶1时,三裂叶豚草的竞争平衡指数分别为(-0.505 1±0.301 5)、(-0.757 6±0.265 88)均显著小于0(P<0.05);黑麦草、高羊茅与豚草混种比例为1:3时豚草竞争平衡指数分别为(-0.955 8±0.518 08)、(-2.049 7±0.178 55)均显著小于0(P<0.05)。【结论】 豚草和三裂叶豚草浸提液对供试种子萌发具有化感抑制作用;且浸提液浓度越大抑制作用越强,同时叶部化感抑制作用大于根部。三裂叶豚草对四种牧草种子萌发的化感抑制作用大于豚草。黑麦草和高羊茅可以作为豚草和三裂叶豚草的替代植物。黑麦草和高羊茅防治三裂叶豚草时建议播种比例为3∶1;防治豚草时建议播种比例为1∶3。豚草和三裂叶豚草发生密度较大时其化感抑制作用越强,影响牧草萌发生长,应适当加大替代牧草播种量。     

三裂叶豚草的风险分析

根据三裂叶豚草的生长特性和我国气候特点,对三裂叶豚草在我国的适生区进行划分;采用风险性评估量化指标体系,建立了一、二级评判标准的计算模型,分析了三裂叶豚草传入我国的风险.结果表明,三裂叶豚草的危险性综合评价的风险值R为2.18,属于高风险外来有害生物.确定了三裂叶豚草的适生区,同时,提出了对三裂叶豚草的风险管理措施.     

豚草卷蛾适应性及风险评价

豚草是侵占性很强的恶性杂草 ,也是国家环保总局首批公布的入侵我国 16种外来物种之一。在对江西省豚草天敌调查中已发现了最有应用潜力的生物防治物种———豚草卷蛾 ,研究表明 ,江西省九江、南昌和赣州均可用豚草卷蛾控制豚草和三裂叶豚草。豚草卷蛾具有较严格的寄主专一性 ,是豚草和三裂叶豚草较理想的专一性天敌 ,适合在我国长江以南非向日葵作物区防治豚草。     

豚草和三裂叶豚草的物候期

1985～1988年在沈阳农业大学进行了豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三裂叶豚草(Ambrosiatrifida L.)物候期的观测,二种豚草生育期均170天左右,豚草略短些。但出苗至开花期豚草比三裂叶豚草长,分别为119天和110天;开花到果熟期豚草比三裂叶豚草短,分别为50天和64天。全生育期有效积温二者均在1400℃上下,豚草略低些。但出苗到开花期豚草高于三裂叶豚草,分别为7445℃和6726℃;开花到果熟期豚草低于三裂叶豚草,分别为8776℃和10745℃。二种豚草出苗最低温度5℃,最适温度10～12℃,最高温度21℃左右,三裂叶豚草略低。     

尼勒克县豚草及三裂叶豚草的发生与防控技术

豚草和三裂叶豚草是我国公布的危害严重的重大外来恶性入侵杂草,2017年在尼勒克县木斯镇发现豚草与三裂叶豚草.近2年来,尼勒克县积极开展豚草发生普查及防控工作,摸清了尼勒克县境内豚草和三裂叶豚草入侵、蔓延面积和区域.尼勒克县通过采取植物检疫、物理防控、化学灭除等综合防控技术,已有效控制了豚草的发生与蔓延,为当地农牧业生产...     

三裂叶豚草锈菌寄主专化性的研究

三裂叶豚草锈菌的寄主范围测定结果表明,该锈菌只侵染三裂叶豚草,对其它农作物及经济和观赏植物不侵染,具备寄主专一、病害流行速度快等特点,可用来控制三裂叶豚草。     

不同土壤铅含量条件下三裂叶豚草生长及铅富集特征

随着道路交通的快速发展,公路两侧土壤铅含量通常显著高于土壤背景值。三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)是入侵我国北方地区的重要杂草,其在公路两侧通常形成单优种群呈集群分布,但关于土壤铅含量对三裂叶豚草生长发育的影响尚不清楚。采用盆栽试验,设置土壤铅含量分别为背景值(CK),100,250,500,1000mg·kg~(-1)共5个处理,分析土壤中不同的铅含量对三裂叶豚草生长及铅富集特性的影响。结果表明,随着土壤铅含量的升高,三裂叶豚草根系和地上部分的铅含量均增加,而且随着生长发育三裂叶豚草组织中铅含量不断上升。但三裂叶豚草铅转运系数低,根系铅含量要显著高于地上部分铅含量,根系富集系数高于地上部分富集系数。三裂叶豚草生物量随着土壤铅含量的增加先升高后降低。低浓度的铅促进三裂叶豚草生长、根冠比增加和叶绿素含量提高。土壤铅含量为250mg·kg~(-1)时,三裂叶豚草生物量最大。但土壤铅含量继续增加,三裂叶豚草生物量下降,叶绿素含量降低。可见,在一定浓度范围内土壤铅能够促进三裂叶豚草生长,三裂叶豚草通过将铅积累在根系中以适应土壤铅含量的增加,公路两侧高铅含量的土壤斑块将有助于三裂叶豚草的分布和扩散。     

不同生境三裂叶豚草生长及生态位特征

于2008年6月选取5个不同的三裂叶豚草生长生境,测定每个样方出现的所有杂草的种类及数目并对不同生境下三裂叶豚草的生态位特征进行研究,再将样方内所有三裂叶豚草带回实验室进行指标测定.结果表明,不同生境下的三裂叶豚草存在一定程度的形态差异;干扰程度越强,三裂叶豚草的平均株高越高,三裂叶豚草的生长越好.光照和水肥条件以及三裂叶豚草的入侵程度对其本身的生长同样有重要影响.在同一生境下,与生长环境中其他杂草相比,三裂叶豚草生态位宽度最大,说明它对环境资源的利用能力强,更倾向于本研究区域的泛化种,它这种通过扩大生态位宽度来维持足够的种群竞争力方式可能是三裂叶豚草对资源水平适应进化的表现.     

增施除草剂条件下大豆和三裂叶豚草生长竞争的变化分析

应用生态学中竞争的理论,探讨增施除草剂条件下大豆和三裂叶豚草生长的变化情况.采用裂区设计,主区为除草剂处理,副区为三裂叶豚草密度处理.三裂叶豚草密度设0,8,32,48株·m~(-2)共4个处理,分别用D0、D1、D2、D3表示,各处理设3个重复.结果表明:大豆株高在结英期施除草剂条件下,处理D0最大,达103.49cm,与未施除草剂下差异不显著;大豆生物量的表现为大豆茎重在开花期和结英期随着三裂叶豚草密度的增加而降低,大豆地下部分生物量,除开化期施除草剂的处理外,均随着三裂叶豚草密度的增加而呈先增加后减少的趋势.三裂叶豚草株高和分枝数在各个生长时期均受到除草剂和自身密度的共同作用,各个时期施除草剂条件下株高和分枝数均显著低于未施除草剂条件.三裂叶豚草叶重与茎重变化规律相同,都随着三裂叶豚草密度的增加而降低.研究表明,除草剂能显著抑制三裂叶豚草的生长,大豆的生长受来自种内和种间竞争的共同影响.     

三裂叶豚草种群的空间分布

对外来入侵杂草三裂叶豚草种群的空间分布研究结果表明,在开阔地、河堤、林地3种生境条件下均为聚集分布,但聚集强度不同,开阔地＞河堤＞林地;种群的聚集分布是三裂叶豚草生物学特性和生境条件共同作用的结果,其中种子传播方式和生境光照条件差异是影响其种群分布的重要因子.     

菊芋对三裂叶豚草叶片光合特性的竞争机理

采用取代试验设计,研究了不同密度比条件下,菊芋对三裂叶豚草光合特性的竞争机理。结果表明:竞争条件下,菊芋具有光竞争优势,对豚草造成弱光胁迫,使豚草叶片叶绿素的含量下降,光合速率降低,蒸腾作用和水分利用效率受到抑制,气孔导度减小,但胞间CO2浓度无明显差异,非气孔限制是竞争条件下豚草光合速率下降的主要因素。可见,菊芋竞争对三裂叶豚草的光合作用具有一定抑制作用,且抑制作用随着混种种群中菊芋密度的增加有增强的趋势。     

生态入侵植物的营养器官结构特性研究

[目的]探讨生态入侵植物营养器官对环境的适应特性。[方法]采用高清显示植物组织晶体方法和石蜡切片法,对吉林省长春市郊区环境中的菊科豚草属三裂叶豚草（AmbrosiatrifidaL.）的营养器官根、茎和叶横切面的组织结构进行了观察。[结果]生态入侵植物三裂叶豚草营养器官适合生态入侵的结构基础主要是通过加强根系的水分吸收和输导功能、提高茎叶的水分贮藏功能、降低茎叶水势促进植物对水分的吸收以及加强叶片的同化作用来实现在各种复杂环境条件下迅速生长发育,从而实现有效的生态入侵。[结论]为三裂叶豚草生态入侵的生物基础研究提供了参考。     

生态入侵植物的营养器官结构特性研究

[目的]探讨生态入侵植物营养器官对环境的适应特性。[方法]采用高清显示植物组织晶体方法和石蜡切片法,对吉林省长春市郊区环境中的菊科豚草属三裂叶豚草（Ambrosia trifidaL.）的营养器官根、茎和叶横切面的组织结构进行了观察。[结果]生态入侵植物三裂叶豚草营养器官适合生态入侵的结构基础主要是通过加强根系的水分吸收和输导功能、提高茎叶的水分贮藏功能、降低茎叶水势促进植物对水分的吸收以及加强叶片的同化作用来实现在各种复杂环境条件下迅速生长发育,从而实现有效的生态入侵。[结论]为三裂叶豚草生态入侵的生物基础研究提供了参考。     

豚草防治研究进展

普通豚草似（Ambrosia artemisiifolia L.）和三裂叶豚草似（Ambrosia trifida L.）是世界性公害杂草,二者不仅对我国人民的生产和生活带来了严重危害,而且对当地的生态系统产生了明显的影响。化学防治和物理防治是现在我国豚草防治的主要方式。但这两种防治方式均达不到良好的防治效果;我国豚草的生物防治处于前期发展阶段。主要包括利用昆虫、病原菌、植物替代和化感作用防治豚草。本文对豚草防治的主要方法进行了综合论述,为豚草综合防治体系的建立提供参考。     

豚草卷蛾在我国的生物气候相似性分析

 利用CLIMEX系统软件对豚草卷蛾(Epiblema strenuana)及其寄主豚草、三裂叶豚草与银胶菊进行研究,对在我国的适生性分布作了预测,并通过生态气候指数(EI)转化的生物-气候风险指数(BCRI),定量地分析了该天敌与目标杂草在我国85个气候观测区可能同时定殖的吻合程度。同时假定向日葵在逼迫环境下成为豚草卷蛾取食寄主时,定量地评价了这种风险寄主的气候相似性风险程度。其结果对预测检疫杂草豚草、三裂叶豚草和银胶菊在我国的扩散分布,扩大豚草卷蛾对上述杂草的释放控制,提供重要参考,同时对风险寄主(如向日葵)的生态气候风险分析提供了方法。     

不同菊芋种植比例对三裂叶豚草地上部分生长量的控制效果

采用取代系列试验设计，研究三裂叶豚草和菊芋的密度比为1．00：0．00，0．75：0．25，0．5：0．5，O．25：0．75，0．00：1．00条件下，菊芋对三裂叶豚草地上部分生长量的控制效果，结合相对产量，分析菊芋替代三裂叶豚草的地上部分竞争效应。结果表明：混种条件下，三裂叶豚草株高和地上部分生物量显著低于对照，三裂叶豚草的叶面积在其和菊芋的密度比为0．5：0．5和0．25：0．75时也显著低于单种处理．即菊芋有效地控制了三裂叶豚草地上部分生长量的增加。菊芋的光竞争优势可能是其有效控制三裂叶豚草地上部分生长量的主要原因．菊芋对三裂叶豚草存在竞争抑制作用，而菊芋种内竞争影响大于种间竞争。     

三裂叶豚草种子油脂肪酸成分的GC-MS分析

采用溶剂浸提法从三裂叶豚草种子中提取种子油。种子油进行甲酯化后,运用气相色谱—质谱(GC-MS)联用技术测定其中的脂肪酸组分,从分离出的6个峰中确认了4种组分,主要成分为亚油酸和油酸,含量分别是81.60%、14.73%。